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Vektorrechnung Klausur PDF: Mathe Übungen und Lösungen für Klasse 11

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Vektorrechnung Klausur PDF: Mathe Übungen und Lösungen für Klasse 11
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Nele Nassen

@nelenassen

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Eine umfassende Anleitung zur Vorbereitung auf eine Mathe Klausur Vektoren Aufgaben. Der Leitfaden deckt wichtige Themen ab wie:

  • Aufstellen von Ebenen- und Geradengleichungen
  • Untersuchung der Lage von Ebenen und Geraden zueinander
  • Durchführung von Punktproben
  • Berechnung von Vektorlängen und -winkeln
  • Analyse räumlicher Darstellungen und Schattenpunkte
  • Arbeit mit Exponentialfunktionen

18.1.2022

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Mathe Klausur Nr. 2
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Ebenengleichung
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Punkt
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Punktprobe
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am 15.12.21
Länge von Vektoren

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Lagebeziehungen von Geraden

Diese Seite behandelt die verschiedenen möglichen Lagebeziehungen zwischen Geraden im Raum. Es werden Methoden zur Bestimmung dieser Beziehungen vorgestellt, einschließlich der Verwendung des Skalarprodukts zur Überprüfung der Orthogonalität.

Vocabulary: Orthogonal - Senkrecht zueinander stehend.

Definition: Zwei Vektoren a und b sind orthogonal, wenn ihr Skalarprodukt a · b = 0 ist.

Example: Es wird ein Beispiel zur Überprüfung der Orthogonalität zweier Geraden gegeben, bei dem das Skalarprodukt ihrer Richtungsvektoren berechnet wird.

Highlight: Die verschiedenen möglichen Lagebeziehungen zwischen Geraden (identisch, parallel, sich schneidend, windschief) werden ausführlich erklärt.

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Punktprobe bei Ebenen

Diese Seite erklärt die Durchführung einer Punktprobe für Ebenen. Es wird Schritt für Schritt gezeigt, wie man überprüft, ob ein gegebener Punkt in einer Ebene liegt.

Definition: Eine Punktprobe bei Ebenen beinhaltet das Einsetzen der Koordinaten des zu prüfenden Punktes in die Ebenengleichung.

Example: Es wird ein Beispiel gegeben, bei dem geprüft wird, ob der Punkt A(8|3|14) in der Ebene E liegt. Die Lösung wird in sechs detaillierten Schritten präsentiert.

Highlight: Die Verwendung eines Grafikrechners (GTR) zur Lösung des resultierenden Gleichungssystems wird als effiziente Methode hervorgehoben.

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Punktprobe bei Geraden

Auf dieser Seite wird die Punktprobe für Geraden detailliert erklärt. Es wird gezeigt, wie man überprüft, ob ein gegebener Punkt auf einer Geraden liegt.

Definition: Bei der Punktprobe für Geraden werden die Koordinaten des zu prüfenden Punktes in die Geradengleichung eingesetzt.

Example: Es wird ein Beispiel gegeben, bei dem geprüft wird, ob der Punkt A(-7|-5|8) auf der Geraden g liegt. Die Lösung wird schrittweise durchgeführt, einschließlich der Auflösung nach dem Geradenparameter t.

Highlight: Die Konsistenz des berechneten Parameters t für alle Koordinaten ist entscheidend für die Bestätigung, dass der Punkt auf der Geraden liegt.

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Geradengleichungen und Punktproben

Auf dieser Seite wird die Aufstellung von Geradengleichungen und die Durchführung von Punktproben erläutert. Es wird gezeigt, wie man prüft, ob ein Punkt auf einer Geraden liegt.

Definition: Eine Geradengleichung in Parameterform lautet: g: x = a + t · u, wobei a der Ortsvektor und u der Richtungsvektor ist.

Example: Es wird ein Beispiel gegeben, bei dem geprüft wird, ob der Punkt A(-7|-5|8) auf der Geraden g liegt. Die Lösung wird schrittweise durchgeführt, indem die Koordinaten des Punktes in die Geradengleichung eingesetzt werden.

Highlight: Die Punktprobe ist ein wichtiges Werkzeug zur Überprüfung der Lage von Punkten im Bezug auf Geraden und Ebenen.

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Aufstellen von Ebenengleichungen

Diese Seite erklärt detailliert, wie man Ebenengleichungen aufstellt. Es werden zwei Methoden vorgestellt: die Verwendung eines Stützvektors und zweier Richtungsvektoren sowie die Methode mit drei gegebenen Punkten.

Definition: Eine Ebenengleichung in Parameterform lautet: E: x = a + r · u + s · v, wobei a der Stützvektor und u und v die Richtungsvektoren sind.

Example: Für die Punkte A(1|2|3), B(1|4|6) und C(0|5|2) wird Schritt für Schritt gezeigt, wie man die Ebenengleichung aufstellt. Dabei werden die Vektoren AB und AC als Richtungsvektoren verwendet.

Highlight: Die Methode mit drei Punkten ist besonders nützlich, wenn keine expliziten Richtungsvektoren gegeben sind.

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Einführung in die analytische Geometrie

Diese Seite gibt einen Überblick über die Hauptthemen der bevorstehenden Mathematikklausur. Sie umfasst wichtige Konzepte wie das Aufstellen von Ebenengleichungen und Geradengleichungen, die Berechnung von Vektorlängen und Winkeln zwischen Vektoren, sowie die Untersuchung der Lage von Geraden und Ebenen zueinander. Zusätzlich werden Themen wie Schattenpunkte und Exponentialfunktionen erwähnt.

Highlight: Die Klausur deckt ein breites Spektrum der analytischen Geometrie ab, von grundlegenden Vektoroperationen bis hin zu komplexeren räumlichen Darstellungen.

Vocabulary: Punktprobe - Eine Methode zur Überprüfung, ob ein Punkt auf einer Ebene oder Gerade liegt.

Example: Bei der Aufstellung einer Exponentialfunktion werden Beispiele wie 2^x und 0,5 · 3^x genannt, was die praktische Anwendung des Konzepts verdeutlicht.

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Lagebeziehungen zwischen Ebenen und Geraden

Diese Seite behandelt die Untersuchung der Lagebeziehungen zwischen Ebenen und Geraden. Es wird erklärt, wie man durch Gleichsetzen und Lösen von Gleichungssystemen den Durchstoßpunkt einer Geraden mit einer Ebene bestimmen kann.

Vocabulary: Durchstoßpunkt - Der Punkt, an dem eine Gerade eine Ebene schneidet.

Example: Es wird ein detailliertes Beispiel gegeben, wie man ein lineares Gleichungssystem aufstellt und löst, um die Lagebeziehung zwischen einer Ebene und einer Geraden zu bestimmen.

Highlight: Die Lösung des Gleichungssystems mit einem Grafikrechner (GTR) wird als effiziente Methode zur Bestimmung des Durchstoßpunktes empfohlen.

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Parallelität von Geraden

Diese letzte Seite konzentriert sich auf die Untersuchung der Parallelität von Geraden im Raum. Es wird erklärt, wie man anhand der Richtungsvektoren feststellen kann, ob zwei Geraden parallel sind.

Definition: Zwei Geraden sind parallel, wenn ihre Richtungsvektoren kollinear (linear abhängig) sind.

Example: Es wird ein Beispiel gegeben, bei dem die Parallelität zweier Geraden g und h untersucht wird. Die Methode beinhaltet die Analyse der Richtungsvektoren auf Kollinearität.

Highlight: Die Untersuchung der Richtungsvektoren auf Vielfache voneinander ist ein Schlüsselkonzept zur Bestimmung der Parallelität von Geraden im Raum.

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Definition: Eine Punktprobe bei Ebenen beinhaltet das Einsetzen der Koordinaten des zu prüfenden Punktes in die Ebenengleichung.

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Definition: Eine Ebenengleichung in Parameterform lautet: E: x = a + r · u + s · v, wobei a der Stützvektor und u und v die Richtungsvektoren sind.

Example: Für die Punkte A(1|2|3), B(1|4|6) und C(0|5|2) wird Schritt für Schritt gezeigt, wie man die Ebenengleichung aufstellt. Dabei werden die Vektoren AB und AC als Richtungsvektoren verwendet.

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